La temperatura all’interno della crosta terrestre aumenta in media di circa 30 °C ogni km di profondità (gradiente geotermico). Tale gradiente termico non può restare costante con la profondità, altrimenti si dovrebbero estrapolare per l’interno della terra valori della temperatura che sarebbero incompatibili con ogni dato noto. Per questa ragione i geofisici hanno costruito la curva dell’ andamento della temperatura con la profondità, chiamata geoterma, basandosi sul modello della struttura interna della terra. I dati sismici indicano che il mantello è solido poiché si ritiene sia formato da silicati di ferro e magnesio e di ossidi; la sua temperatura è inferiore alla temperatura di fusione di quei silicati e ossidi. Nell’astenosfera la temperatura è vicina a quella a cui inizia la fusione di quei silicati. Nel nucleo esterno la temperatura deve essere superiore al punto di fusione della lega metallica ipotizzata, mentre più in profondità le altissime pressioni mantengono la lega sotto il punto di fusione, per cui il nucleo interno è solido. Lo studio del flusso termico e della temperatura della crosta a deboli profondità è importante per lo sfruttamento dell’energia geotermica.

Nel nucleo la discontinuità sismica di Gutenberg segna il passaggio al nucleo della terra. La pressione aumenta con la profondità (da 1400 kbar a 3600 kbar), la densità che alla base del mantello era 5,6 g/cm3 aumenta bruscamente fino ad arrivare a 9,7 g/cm3.

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